Турбокомпрессоры ТК-23 и ТК-35

Турбокомпрессоры ТК-23 и ТК-35

На дизелях ЗА-6Д49 и 2бДГ применяются турбокомпрессоры соответственно ТК-23 и ТК;-35. Конструкции турбокомпрессоров ТК-23 и ТК-35 аналогичны. Отличительной особенностью конструктивной схемы этих турбокомпрессоров является расположение опор по концам ротора, а рабочих колес компрессора и турбины — в средней Части (рис. 54).

Основные детали статора — газоприемный корпус 13, выпускной корпус 10 и корпус компрессора 1. Корпуса соединены между собой круглыми фланцами, соосность их обеспечивается центровкой по посадочным буртам. Газоприемный и выпускной корпуса представляют собой двухстенные отливки из чугуна. В водяной рубашке этих корпусов циркулирует охлаждающая вода. В газоприемном корпусе имеются два отверстия для подвода газа. К фланцам выпускного корпуса прикреплен кронштейн для установки турбокомпрессора на двигателе.

В расточках корпусов компрессора и газоприемника расположены подшипники. Полости подшипников закрыты крышками. Между колесами турбины и компрессора расположен разъемный теплоизоляционный кожух 6 для изоляции колеса компрессора и вала ротора от воздействия горячих газов. Теплоизоляционный кожух состоит из кожуха ротора 18 и экрана 17, соединяемых болтами с лабиринтом 20 колеса, который крепится к выпускному корпусу восемью винтами. Полости разъемов всех элементов кожуха смещены относительно друг друга на 90°, что обеспечивает последовательную связь всех звеньев. Ротор сварной конструкции. Диск турбины из жаропрочной стали приварен к двум Пустотелым полувалам, выполняемым из углеродистой стали. Шейки ротора, которыми он опирается на подшипники, закалены. На диске турбины выполнены осевые елочные пазы, в которые крепятся рабочие лопатки 9. Лопатки в осевом направлении фиксируются замочными пластинами.

Колесо компрессора 2 из алюминиевого сплава напрессовано на вал и соединено с ним с помощью шлицев. Для турбокомпрессоров ТК-35 с высоким давлением наддува (Рк >= 0,25 МПа) колеса выполняют из двух частей: вращающегося направляющего аппарата (ВНА) и колеса с радиальными лопатками. С тыльной стороны колеса имеются гребешки, служащие для уплотнения. На вал со стороны компрессора насажена пята с закаленной рабочей поверхностью, через которую осевые усилия, действующие на ротор, передаются на упорный подшипник. На конце вала установлена шайба, ограничивающая осевой люфт ротора. Во избежание проворота пяты и шайбы между ними и валом ротора установлены фиксирующие штифты.

Чтобы не допустить больших динамических усилий на подшипники, ротор в собранном состоянии проходит динамическую балансировку. При обнаружении прогиба или каких-либо повреждений, нарушающих уравновешенность ротора, необходимо провести динамическую балансировку до требуемой точности 3 г*см.

Рис. 54. Турбокомпрессор ТК-23:
1 — корпус компрессора; 2 — рабочее колесо компрессора; 3 — вставка; 4 — диффузор; 5 — упругое кольцо; 6 — теплоизоляционный кожух; 7 — ротор; 8 — кожух соплового аппарата; 9 — рабочие лопатки турбины; 10 — выпускной корпус; 11 — проушина; 12 — сопловой аппарат; 13 — газоприемный корпус; 14 — опорный подшипник со стороны турбины; 15 — крышка подшипника; 16 — штуцер; 17 — экран; 18 — кожух ротора; 19 — кронштейн; 20 — лабиринт; 21 —- компенсатор; 22 — опорноупорный подшипник со стороны компрессора; а — воздух; в - газы; с — масло

Сопловой аппарат собран из отдельных секторов, полученных точным литьем из жаростойкой стали. Внутренним кольцом сопловой аппарат прикреплен к газоприемному корпусу. Снаружи сопловой венец охвачен чугунным кожухом, образующим внешний профиль проточной части. Между выпускным корпусом и улиткой компрессора установлен лопаточный диффузор. В решетке лопаток диффузора за счет снижения скорости потока растет давление воздуха. Диффузор зажат между вставкой 3 и упругим кольцом 5 и зафиксирован штифтом.

Ротор турбокомпрессора вращается в двух подшипниках скольжения, расположенных в расточках корпусов компрессора и газоприемника. Подшипник, расположенный со стороны компрессора, является опорно-упорным, т. е. имеет поверхность, воспринимающую осевые усилия. Опорный подшипник представляет собой стальной корпус 1 с фланцем для крепления, в который вставлена опорная втулка, изготовляемая из высокооловянистой бронзы. Втулка запрессована в корпус и стопорится в нем от проворота винтом. В расточке втулки имеется замкнутая канавка для раздачи масла по окружности. Во втулке опорно-упорного подшипника выполнена сквозная канавка для улучшения питания маслом упорных поверхностей.

Для повышения несущей способности применен опорно-упорный подшипник с упругой опорой (рис. 55). Плоский подпятник 3 из высокооловянистой бронзы имеет упругую опору, состоящую из набора металлических пластин 2 и слоя масла между ними, нагнетаемого при работе дизеля. Податливость опоры обеспечивает компенсацию влияния перекосов вала при работе и монтаже. При монтаже подшипника необходимо убедиться в том, что сливные каналы на фланце расположились в нижней части.

Уплотнения разделяют между собой масляные и газовые полости, соприкасающиеся с вращающимся ротором. Уплотнения со стороны компрессора препятствуют уносу масла из полости подшипника в компрессор. Оно состоит из двух упругих колец и лабиринтов, в камеру между которыми подается воздух. Лабиринтное уплотнение образовано завальцованными в вал гребешками и втулкой, установленной в корпус компрессора. Воздух для лабиринтного уплотнения отбирается из улитки компрессора
и по каналам в корпусе и втулке подводится в камеру. Уплотнение со стороны турбины не допускает прорыва газов из зазора между сопловым аппаратом и рабочим колесом в полость подшипника, а также препятствует утечке масла из сливной полости подшипника в обратном направлении. Это уплотнение состоит из лабиринтов и упругих колец. Лабиринты разбиты на две группы, между которыми имеется полость, куда подводится сжатый воздух из улитки компрессора. Воздух повышает давление в этой полости, вследствие чего препятствует проходу газов. Растекание воздуха вдоль вала способствует охлаждению ротора.

Рис. 55. Опорно-упорный подшипник турбокомпрессора ТК-23:
1 — корпус подшипника; 2 — набор пластин; 3 — подпятник; 4 — стопорное кольцо; 5 — пята; 6 — импеллер

содержание .. 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ..